等效平衡

等效平衡问题是指利用等效平衡(相同平衡或相似平衡)来进行的有关判断和计算问题，即利用与某一平衡状态等效的过渡平衡状态(相同平衡)进行有关问题的分析、判断，或利用相似平衡的相似原理进行有关量的计算。所以等效平衡也是一种思维分析方式和解题方法。这种方法往往用在相似平衡的计算中。

由上叙述可知，相同平衡、相似平衡和等效平衡是不同的，相同平衡是指有关同一平衡状态的一类计算，相似平衡是指几个不同但有着比值关系的平衡的一类计算，而等效平衡则是利用平衡等效来解题的一种思维方式和解题方法。

建立相同平衡或相似平衡与外界条件有关，一是恒温恒容，一是恒温恒压。

在恒温、恒容下，对于象2x(g)＋y(g)=2z(g)这种类型(反应前后气体的体积数不等)的平衡反应，只要能使各物质的初始物质的量分别相等，就可以建立相同平衡。两个平衡的所有对应平衡量(包括正逆反应速率、各组分的物质的量分数、物质的量浓度、气体体积分数、质量分数等)完全相等。而对于x(g)＋y(g)2z(g)这种类型(反应前后气体的体积数相等)的平衡反应，只要能使各物质初始物质的量之比相等就可以建立相似平衡。即两平衡的关系是相似关系。两平衡中各组分的物质的量分数、气体体积分数、质量分数、各反应物的转化率等对应相等；而两平衡中的正逆反应速率、各组分平衡时的物质的量及物质的量浓度等对应成比例。

在恒温、恒压下，只要使各物质初始浓度相等即可建立相似平衡。即两平衡的关系是相似关系。两平衡中的正、逆反应速率、各组分平衡时的物质的量浓度、物质的量分数、气体体积分数、质量分数、各反应物的转化率等对应相等；而两平衡中各组分平衡时的物质的量等对应成比例。

是指在一定条件下的可逆反应里,起始量不同,但达到平衡时任一相同组分的质量分数(或体积分数)均相等,这样分别建立起来的平衡互称为等效平衡

不同条件下的等效平衡

1. 对于一般可逆反应，在恒温、恒容条件下建立平衡，改变起始时加入物质的物质的量，如果能够按化学计量数换算成同一半边的物质的物质的量与原平衡相同，则两平衡等效。

如：按下列三条途径，在恒温、恒容下建立的平衡等效

ⅰ 3mol 1mol 0

ⅱ 0 0 2mol

ⅲ a b c

ⅲ中，应满足：。

例1. 有一可逆反应：2a(g)+3b(g)x c(g)+4d(g)，若按下列两种配比，在同温、同体积的密闭容器中进行反应。

（1）0.8mol a，1.2mol b，1.2mol c，2.4mol d

（2）1.4mol a，2.1mol b，0.6mol c，1.2mol d

达到平衡后，c的质量分数相同，则x的值为（ ）

a. 1 b. 2 c. 3 d. 4

解析：因为在等温、等容下平衡时，c的质量分数相同，则属于同一平衡状态，变化的a、b、c、d的物质的量之比为：0.6∶0.9∶0.6∶1.2=2∶3∶2∶4。故选b项。

2. 在恒温、恒压下，改变起始时加入物质的物质的量，只要按化学方程式系数比换算成同一半边物质的物质的量之比与原平衡相同，两平衡等效。

如：按下列三条途径建立的平衡为等效平衡

ⅰ 3mol 1mol 0

ⅱ 0 0 2mol

ⅲ 3n n x(x≥0)

小结：若恒温、恒容，则；若恒温、恒压，则即可。

例2. 在恒温、恒压下，有下列气体反应分别从两条途径进行

2a(g)+2b(g)c(g)+3d(g)

ⅰ 2mol 2mol 0 0

ⅱ 0 0 2mol 6mol

下列叙述正确的是（ ）

a. ⅰ、ⅱ两条途径最终达到平衡时，体系内混合气体的百分组成相同。

b. ⅰ、ⅱ两条途径最终达到平衡时，体系内混合气体的百分组成不同。

c. 达到平衡时，ⅰ途径所用的时间与ⅱ途径所用的时间相同

d. 达到平衡时，ⅰ途径混合气体密度等于ⅱ途径混合气体的密度

解析：因反应前后气体体积不变，压强对该平衡无影响，途径ⅰ、ⅱ为等效平衡，故选a、d项。

3. 在恒温、恒容下，对于反应前后气体分子数不变的可逆反应，只要反应物（或生成物）的物质的量比例与原平衡的相同，两平衡就是等效平衡。（相当于恒温、恒压下的等效平衡，原因是平衡不受压强影响）。

例3. 在两个密闭容器内，保持温度为423k，同时向a、b两容器中分别加入a mol、b mol hi，待反应2hi(g)h2(g)+i2(g)达到平衡后，下列说法正确的是（ ）

a. 从反应开始到达到平衡所需时间ta>tb

b. 平衡时i2浓度c(i2)a=c(i2)b

c. 平衡时i2蒸气在混合气体中体积分数a%>b%

d. hi的平衡分解率相等

解析：等温下，该反应前后系数不变，平衡不受压强影响，a、b两容器中的平衡可视为等效平衡，故应选d项。